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理科 中学生

問3解き方を教えてほしいです。問題文自体よく分からないです。

理科の授業場面 先生 ヒトのうでのつくりは②てこのはたらきを利用していて,うで の筋肉の縮む長さが短くても, うでを大きく動かすことができま す。 図3はひじを曲げて買い物かごを支えているときのうでの模 式図です。 図3 では,関節が支点) 筋肉Xが骨についているとこ ろが点買い物かごの持ち手をにぎっているところが作用点に なります。 ニュ ホ 支点 ・筋肉 X 力点 00 買い物かご 作用点 1000 図3 cussion AST S 有地が造ら 間3 3 下線部②について、 図4は全体の質量が2kg の買い物かごを支え、静止させているとき のうでの模式図です。 支点から力点までの距離が3cm 支点から作用点までの距離が30cm, 作用点にはたらく力が買い物かご全体にはたらく重力と同じ大きさの力であったとき、買い物 かご全体を支えるために力点にはたらく力は何Nか, 求めなさい。 ただし, 支点力点作用 点の3点は,水平かつ同一直線上にあるものとし,うでの質量は考えないものとします。また, 質量100gの物体にはたらく重力を1Nとします。 (4点) 支点 筋肉 X 30cm 作用点 力点 3cm 0000 全体の質量が2kg 10000 の買い物かご 図 4 0000 YHa 1000 200

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物理 高校生

なぜ引き合うとしているのですか。逆で考えた場合符号が違い答えが間違ってしまいます。

53.くたてばねによる単振動〉 図のように、なめらかで十分長い直線状の棒 OP を鉛直に立てて 端を水平な床に固定した。 この棒に, 同じ質量mの穴の開いた小さ い物体A,Bを通した。 物体Aには, ばね定数んの軽いばねをつけ, ばねの他端は棒のO端に固定した。ばねは OP 方向のみに伸縮し,棒 と物体A,Bの間に摩擦はないものとする。さらに, 物体Aのばねと は反対側に質量と厚さの無視できる接着剤で物体Bを接着した。 物体 x=0- 物体B 接着剤 物体A A,Bが押しあうときは物体AとBは離れないが,引きあうときは引きあう力の大きさが接 着剤の接着力以上になると物体AとBは離れる。重力加速度の大きさをgとする。 初めに,ばねはその自然の長さからd だけ縮んで, 物体 A, B はつりあいの位置に静止し ていた。図のように,このつりあいの位置を x=0 とし,鉛直上向きを正とするx軸をとる。 (1) 自然の長さからのばねの縮みd を,m, k, g を用いて表せ。 まず, 接着剤の接着力が十分大きく, 物体AとBが離れない場合を考える。 物体Bをつりあ いの位置から6だけ押し下げ, 静かに手をはなすと, 物体AとBは一体のまま上下に振動した。 (2)この振動の周期を,m, k を用いて表せ。 (3)この振動をしているときの物体A, B の速さの最大値を,m, k, bを用いて表せ。 物体AとBが一体のまま運動しているときの両物体の位置の座標をxとする。また,物体 Aが物体Bから受ける力をTとし, x軸の正の向きをTの正の向きとする。 つまり,Tが 正のときは物体AとBは引きあっているが,Tが負のときは押しあっていることになる。 (4)このとき, 物体Bにはたらく力を, m, g, Tを用いて表せ。 x 軸の正の向きを物体Bには たらく力の正の向きとすること。 (5) 物体A, B の運動方程式を考えることで, Tを,m, k, g,x を用いて表せ。 図 (6) Tをxの関数として, -3d≦x≦ とする。 の範囲でグラフに描け。 ただし, ここではb>3d 次に,接着剤の接着力が小さく, 物体 A, B間の引きあう力の大きさが mg 以上になると, 物体AとBは離れる場合を考える。ただし,離れる瞬間の前後で,物体AとBの運動エネル ギーや, ばねの弾性エネルギーは変化しないものとする。 物体Bをつりあいの位置から6だけ押し下げ,静かに手をはなすと, 物体Bは運動の途中 で物体Aから離れた。 (7)運動の途中で物体Bが物体Aから離れるためには,bはある値 6 以上でなければならな い。 bı を,m, k, g を用いて表せ。 (8) 物体Bが物体Aから離れた瞬間の物体Bの速さを,m,k,g. 6 を用いて表せ。

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